ITPI20010057A1 - Sistema di azionamento per comandi a cavo flessibile e gli elementi che lo compongono. - Google Patents

Description

Descrizione a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo “SISTEMA DI AZIONAMENTO PER COMANDI A CAVO FLESSIBILE E GLI ELEMENTI CHE LO COMPONGONO”

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne il settore tecnico relativo alla produzione di dispositivi frenanti a cavo metallico flessibile largamente usati nella seriale produzione di cicli, motocicli e affini.

Sono noti, ad oggi, i sistemi prevalentemente usati per comandare i dispositivi frenanti sui cicli, generalmente terminanti in due ganasce comandate a trazione, mediante un leverismo, a stringersi sull’apposita parte metallica della ruota raggiata, ponendo in attrito i due terminali frenanti costruiti in materiale gommoso. Detti terminali vengono generalmente azionati manualmente da due leve poste alle estremità del manubrio di guida, indipendenti, azionanti un cavo metallico flessibile che trasmette il movimento alle ganasce.

Tali dispositivi, indipendentemente dalla loro qualità costruttiva, presentano tutti gli svantaggi insiti nella loro configurazione doppia: maggior numero di pezzi, maggiore peso, maggiore difficoltà nel loro montaggio e taratura, nonché maggior difficoltà, nell’uso, di mantenere quest’ ultima nella condizione ottimale di efficienza e conseguente sicurezza. Inoltre, data la loro tradizionale conformazione, seppure stilisticamente ed ergonomicamente innovata nel tempo, rende i loro componenti potenzialmente pericolosi per l’incolumità della persona nel caso di cadute accidentali a causa delle loro estremità sporgenti. Altro inconveniente negli attuali sistemi è insito nella comune conformazione ad essi data, che rende il loro uso ergonomicamente sconveniente offrendo generalmente un appoggio alla mano innaturale, con l’anulare ed il mignolo spesso esclusi dall’azione frenante a causa dell’eccessiva distanza che li separa dalla leva. Un ulteriore inconveniente riguardante l’indipendenza delle due azioni frenanti, anteriore e/o posteriore; è costituito dalla difficoltà che si può incontrare, in caso di necessità improvvisa di frenata, a mantenere il controllo del mezzo dovendo ripartire l’azione sui due freni, azione questa non sempre e non da tutti facilmente eseguibile in determinati momenti di pericolo; infatti, agendo esclusivamente su un freno, sia esso l’anteriore o il posteriore, l’utente del mezzo si espone a rischi di stabilità altrimenti eliminabili. Tale inconveniente risulta determinante nel caso che l’utente del mezzo sia portatore momentaneo o permanente di handicap ad una mano, pregiudicandogli un tranquillo uso del mezzo stesso.

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare i suddetti, ed altri, inconvenienti fornendo un dispositivo frenante che, pur conservando le medesime modalità nello specifico dell’azione terminale sulla ruota, ne modifica il suo sistema di azionamento consentendone il seguente esempio costruttivo che si dimostra leggero, economico, e con prestazioni non eguagliabili nei sistemi tradizionali.

Il trovato è essenzialmente costituito da un puntone centrale, solidale al manubrio e perpendicolare allo stesso, sporgente verso il lato anteriore del ciclo. AH’estremità del puntone è inserito, libero in rotazione, un terminale dotato di due fori laterali nella parte inferiore attraverso i quali viene inserito il cavo metallico flessibile che, in uscita sarà collegato nelle parti terminali ai comuni leverismi azionanti i freni anteriore e posteriore del mezzo. All’estremità opposta, invece, i due capi del cavo saranno direttamente collegati alle estremità delle manopole del manubrio, opportunamente costruite con un’appendice anteriore per permetterne una facile presa con entrambe le mani in posizione di guida. Il dispositivo supportante il puntale, e di conseguenza il corpo mobile attraversato dai cavi, è dotato di un sistema di fissaggio a vite mediante un collare che ne consente la rotazione sull’asse del manubrio in modo da ottimizzare la posizione angolare dei cavi rispetto alla naturale posizione delle mani assunta dall’utente. La porzione di cavo flessibile posta in prossimità delle manopole del manubrio verrà rivestita in materiale sufficientemente morbido da garantirne una presa sicura e confortevole. Con la progettuale taratura in lunghezza del cavo flessibile ad esso collegato, riguardante i dispositivi di frenatura sia anteriore che posteriore si otterrà che, dall’ azionamento per trazione di uno dei due cavi posti anteriormente alle manopole di guida sul manubrio, ne deriverà un’analoga trazione del cavo complementare, data dalla rotazione e conseguente richiamo del corpo centrale mobile, ottenendo quindi un’azione frenante anche sulla ruota opposta, garantendo così maggior efficacia e sicurezza all’azione frenante.

Prerogativa fondamentale del trovato è, inoltre, l’autoregolazione o ripresa dei naturali giochi che si creano con l’usura temporale dei tamponi di frenatura o con l’allentamento delle varie giunzioni attualmente esistenti sui dispositivi in uso. Tali regolazioni, ad oggi, sono purtroppo spesso necessarie e indipendenti sia per il circuito anteriore che per il posteriore. L’invenzione, inoltre, prevede di ottimizzare sia la dinamica frenante che la sua regolazione rendendola automatica e conseguente alla naturale usura dei componenti. Ciò viene reso possibile da un dispositivo posto al’intemo del puntale: tale dispositivo viene reso attivo da una molla opportunamente sagomata, avvolta attorno ad un perno centrale asse del corpo mobile, le cui estremità laterali vanno ad inserirsi in apposite fessure simmetriche ricavate airintemo del puntale centrale. Con la naturale usura dei dispositivi terminali frenanti, si renderà necessaria una maggiore escursione dei cavi di frenatura; ciò comporterà meccanicamente una maggiore rotazione del corpo centrale che metterà in contatto apposite alette costruite attorno al perno, asse molla, con la molla stessa , portando anch’essa in rotazione fino al punto che l’estremità di uno dei suoi terminali non scatterà sull’asola successiva, modificando la posizione del corpo mobile rispetto al puntale verso l’esterno, aumentando quindi la distanza dal punto precedente e, di conseguenza, estendendo linearmente lo sviluppo verranno ripristinate le condizioni di tensione iniziali.

L’originalità e funzionalità dell’invenzione verrà meglio compresa dalla descrizione che segue, con l’ausilio dei relativi disegni, che mostrano una soluzione attuativa e non esaustiva o limitativa del trovato stesso.

- La TAV.l mostra la vista laterale (Fig.l) e frontale (Fig.2) del trovato: sono evidenziati schematicamente nell’insieme il cannotto di sterzo o manubrio (1), solidale al puntone centrale (7), che supporta l’elemento centrale mobile (6), su cui terminano le guaine (8-8A), e i cavi (4 e 4A) che vanno a fissarsi con i loro capicorda sulle estremità delle manopole (3-3 A) solidali al manubrio. La vista laterale (fig.l) evidenzia in modo particolare la differente angolazione in uscita delle guaine aventi predeterminata lunghezza, che indirizzano i cavi sul freno anteriore (8A) e sul posteriore (8).

- La TAV.2 , (Fig.3) mostra una visione del sistema in pianta, in cui è evidente il puntone centrale (7), serrato tra il cannotto di sterzo (1) e il manubrio (2); sono visibili inoltre l’elemento centrale mobile su cui terminano le guaine (8-8A), con i rispettivi cavi (4-4A), dotati di protezioni per le dita (5 -5 A), e le manopole (3 -3 A) sulle cui estremità vanno a fissarsi i capicorda dei rispettivi cavi.

- La TAV.3 mostra in Fig.4 e Fig.5 l’anello centrale (9) solidale al manubrio (2) con le rispettive lavorazioni (10-10A) atte a contenere il puntone centrale (7) visibile in Fig.6, che, grazie al dispositivo di serraggio generato dalla conformazione centrale del manubrio (1) ne consente l’orientamento angolare previo serraggio della vite (11).

- La TAV. 4, mostra in Fig.7 la vista laterale del puntone centrale con l’elemento a squadra destro (13). La Fig.8 mostra, in pianta, il puntone centrale con l’apertura asolata (14) cui si impegna l’elemento centrale mobile ed i due elementi a squadra (13-13A) che trovano alloggio nelle cave dell 'ingrossamento del manubrio. La Fig. 9 offre una vista della faccia inferiore del puntone centrale con la fessura (14) per l’elemento centrale mobile, i due elementi a squadra (13- 13 A) per il fissaggio sul manubrio e le due ali orizzontali (15- 15 A) su cui sono praticate simmetricamente delle aperture a lisca di pesce nelle quali si impegnano le estremità della molla deputata al recupero automatico del gioco dei cavi; dette alette, nella parte prossimale 1 manubrio, si addossano progressivamente alle facce laterali del puntone raddoppiandone lo spessore nella zona dei due elementi a squadra (13- 13 A).

- La TAV. 5, illustra in figg. 12, 13, 14, rispettivamente la vista frontale, pianta, e laterale dell’elemento centrale mobile, recante una superficie semisferica superiore con funzione di ritenuta e copertura e destinata ad ospitare logo della casa produttrice del nuovo sistema, il perno centrale (20) con i due elementi sporgenti (21-21 A) che, a seconda del grado di rotazione imposto al pezzo, entrano in contatto con la molla per il recupero automatico del gioco, e ima porzione inferiore in cui vengono bloccate le guaine di lunghezza e orientamento predefmiti (8-8A). Nella stessa tavola è illustrata la particolare conformazione della molla con vista frontale (Fig. 15), laterale (Fig.16) e in pianta (Figi 7); tali viste identificano il part.23 quale asse di avvolgimento del corpo molla destinato ad inserirsi nel perno dell’elemento centrale mobile. Le sue estremità, di lunghezza ed angolazione appropriati, si inseriranno nelle simmetriche sedi del puntale centrale mantenendo costante la trazione del cavo flessibile con le successive escursioni date da una predefmita rotazione angolare del corpo mobile.

- La TAV.6 (Fig.18), mostra uno spaccato del sistema in condizione di funzionamento.

Esercitando una forza su uno dei due cavi (4-4 A) si ottiene una rotazione dell’elemento centrale mobile (6) che , libero di ruotare, trasferisce analoga trazione sul cavo opposto impegnando nella frenata entrambe le ruote del mezzo. Tale ripartizione, con semplici accorgimenti dati da rinvìi o leverismi asolati, può essere , volendo, essere predeterminata con proporzioni differenziali. Nel medesimo spaccato è evidenziato come l’angolo massimo di rotazione dell’elemento centrale è determinato dalla distanza che intercorre tra i due elementi sporgenti (2 1-21 A) e le due spirali della molla; questo significa che è possibile determinare l’escursione massima tollerabile in ciascun cavo, oltre la quale l’elemento sporgente destro o sinistro del perno entra in contatto con la spirale destra o sinistra della molla determinandone lo spostamento alla tacca successiva sulla parte opposta del puntone centrale.

Ridotto alla sua struttura essenziale, e con riferimento alle figure degli allegati disegni, un sistema di impianto frenante con comando a cavo flessibile comprende:

- mezzi per la distribuzione dell’azione frenante costituiti da un puntone centrale (7) solidale al manubrio (2) , perpendicolare al suo asse, regolabile angolarmente, posto centralmente con direzione anteriore, dotato aH’estremità di un’asola (14) ed aU’intemo di due alette simmetriche (17-17A) rispetto all’asse longitudinale sulle quali sono praticate una serie di incisioni aperte con conformazione tale da renderle appropriate sedi per le estremità sagomate (24-24A) della molla incaricata al recupero automatico del gioco;

- mezzi per fissare il puntone al manubrio costituiti da un anello (9) solidale nel manubrio (2) bloccato centralmente da un serraggio a vite (11) posto centralmente al cannotto di sterzo (1); tale anello dispone di due tacche (10- 10 A) nelle quali vanno ad inserirsi i due elementi a squadra (13- 13 A) propri del puntone (7);

- mezzi per relazionare i due cavi flessibili (4-4A) preposti alla trasmissione della coppia di frenatura anteriore e posteriore, costituiti da un corpo centrale mobile (6) che, inserito nell’asola (14) del puntone centrale (7) e libero in rotazione, è nella parte inferiore simmetricamente attraversato dai due cavi flessibili con capocorda posto aH’estremità delle manopole (3-3A) del manubrio, ed in uscita guidati dalle guaine (8-8A) per cavo opportunamente orientate in direzione delle ganasce frenanti anteriore e posteriore;

- mezzi atti al recupero automatico del gioco costituiti da una molla (23) inserita in asse al perno centrale (20) del corpo mobile (6) , le cui estremità si impegnano nelle simmetriche sedi a lisca di pesce di cui è dotata la parte interna del puntone (7);

- mezzi per attivare la molla per il recupero automatico del gioco costituiti da due alette (21-21 A) tangenti all’asse centrale (20) sede della molla, le quali, oltre un predeterminato angolo di rotazione del corpo mobile, entrano in contatto con la molla, portando in escursione la parte terminale (24-24A) impegnata nella sede a lisca di pesce permettendogli il passaggio alla tacca successiva, aumentando quindi lo sviluppo del circuito frenante in modo da ripristinare le giuste tensioni perse per usura.

Vantaggiosamente per proteggere il meccanismo pririncipale del sistema la parte supeririore (19) del corpo mobile è dotato di una superficie semisferica che si presta ad assolvere la doppia funzione di carter e di spazio logo.

Vantaggiosamente per rendere confortevole l’azione frenante delle mani sul cavo sono previste protezioni (5-5A) realizzate in materiale morbido che avvolgono il cavo (4-4A) in prossimità delle manopole (3-3 A).

Vantaggiosamente le protezioni per le dita sono saldate sul cavo durante il processo produttivo dello stesso per contenere i costi di produzione ma è possibile utilizzare protezioni di forme particolari in materiali morbidi, rigidi o semirigidi da interporre tra le estremità del manubrio, dotate di appositi agganci o di perni di rotazione e i capocorda dei cavi.

Vantaggiosamente il puntone centrale viene reso solidale al manubrio mediante lo stesso meccanismo di serraggio del cannotto di sterzo sul manubrio stesso, semplificando così il sistema e facilitandone il montaggio e smontaggio. È possibile però nel caso di particolari esigenze costruttive, adottare altri sistemi di blocco.

Vantaggiosamente nella parte centrale del manubrio è prevista una parte cava per alloggiare una estremità del puntone centrale conformata in modo che resti una sufficiente superficie al serraggio del cannotto di sterzo.

Vantaggiosamente il puntone è dotato di possibilità di regolazione angolare rispetto al piano orizzontale del manubrio per permettere una personalizzata impostazione che ne rende l’uso ergonomico e funzionale anche in caso di utenti portatori di svantaggi fisici.

Vantaggiosamente il puntone stesso può essere utilizzato per supportare altri accessori già in dotazione ai cicli, quali fanali, ciclocomputer, sedi per telefonìe cellulari od altro che possono essere integrati in fase di progettazione in un unico bloccaggio al manubrio riducendo quindi numero di pezzi, pesi, e, conseguentemente, costi.

Vantaggiosamente il puntone centrale è realizzato in lamiera di acciaio ma, su produzioni in serie, è possibile economizzare il prodotto con stampi, modelli di pressofusione per materiali plastici, ecc.

Vantaggiosamente la molla è realizzata in filo armonico di acciaio ma, in base a diverse conformazioni rispettanti forze e direzioni, è possibile usare altri materiali elastici.

Vantaggiosamente l’elemento centrale mobile ripartisce la frenata in maniera equivalente sui due freni, ma, variando la geometria del sistema è possibile predeterminare ripartizioni proporzionali, così come è possibile introdurre un bloccaggio per rendere indipendenti i comandi di frenatura o prevedere una regolazione manuale della ripartizione stessa.

Vantaggiosamente è possibile realizzare una versione economica del sistema, escludendo l’elemento centrale mobile e collegandosi direttamente con le guaine al puntone centrale.

Vantaggiosamente l’elemento centrale mobile integra alla funzione di ripartizione sui due assi della frenata, un sistema di recupero automatico del gioco che entra in funzione quando si rende nel tempo necessario, causa usura, una maggiore escursione dell’azione manuale frenante, rendendo quindi il meccanismo autoregolante.

Vantaggiosamente si possono prevedere sistemi di regolazione manuale della tensione dei cavi posizionandole direttamente sul manubrio o nella posizione classica dei freni.

Vantaggiosamente l’elemento centrale mobile può essere realizzato in plastica, metallo o ripartire la composizione adottando materiali antifrizione sulle parti lavoranti in attrito e materiali con buon coefficiente di resistenza per le parti soggette a fatica.

Vantaggiosamente le guaine, già inglobate nel pezzo, possono essere economicamente prodotte in contemporanea per stampaggio riducendo i tempi di assemblaggio, ma possono altresì essere previste delle cave su cui successivamente alloggiarle.

Vantaggiosamente la parte superiore del corpo mobile ha la funzione di contenimento e, data la sua conformazione, si presta ad essere esteticamente sede del logo della casa produttrice. Vantaggiosamente le guaine hanno, in uscita dall’elemento mobile centrale, angolazioni diverse per raggiungere il più linearmente possibile le ganasce frenanti anteriore e posteriore. Vantaggiosamente le manopole del manubrio assumono conformazione ottimale per i capocorda dei cavi, e sono costruite in materiale morbido in corrispondenza delle impugnature e sufficientemente rigido nei terminali riceventi il cavo.

Vantaggiosamente il trovato offre garanzie di sicurezza nella frenata maggiori rispetto agli attuali sistemi separati, rendendo, a parità di velocità, minore lo spazio di frenata grazie alla ripartizione su entrambe le ruote.

Vantaggiosamente tale sistema rende il mezzo accessibile e più sicuro per tutti, ed in particolare modo ai soggetti portatori di handicap ad un arto superiore.

Vantaggiosamente la sicurezza del sistema è ulteriormente rafforzata dalla totale assenza di sporgenze, punte, spigoli o quant’altró diventi particolarmente pericoloso nel caso di cadute. Vantaggiosamente è possibile utilizzare lo stesso concetto funzionale del trovato variando il comando meccanico/manuale in comando idraulico, sostituendo l’elemento centrale mobile e le guaine con una doppia pompa idraulica e relative tubazioni, oppure collocando le pompe a valle dell’elemento centrale mobile.

Vantaggiosamente il trovato si presta, anche in versione singola, a comandare dispositivi diversi dalla frenatura, sia direttamente per via meccanica che, con le opportune modifiche, con l’inserimento di una pompa idraulica.

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente nella forma, dimensioni, disposizione degli elementi, natura dei materiali impiegati, senza peraltro uscire dall’ambito dell’idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema di impianto frenante con comando a cavo flessibile caratterizzato dal fatto che comprende: - mezzi per la distribuzione dell’azione frenante costituiti da un puntone centrale (7) solidale al manubrio (2) , perpendicolare al suo asse, regolabile angolarmente, posto centralmente con direzione anteriore, dotato all’estremità di un’asola (14) ed all’intemo di due alette simmetriche (17-17A) rispetto all’asse longitudinale sulle quali sono praticate una serie di incisioni aperte con conformazione tale da renderle appropriate sedi per le estremità sagomate (24-24A) della molla incaricata al recupero automatico del gioco; - mezzi per fissare il puntone al manubrio costituiti da un anello (9) solidale nel manubrio (2) bloccato centralmente da un serraggio a vite (11) posto centralmente al cannotto di sterzo (1); tale anello dispone di due tacche (10- 10 A) nelle quali vanno ad inserirsi i due elementi a squadra (13- 13 A) propri del puntone (7); - mezzi per relazionare i due cavi flessibili (4-4 A) preposti alla trasmissione della coppia di frenatura anteriore e posteriore, costituiti da un corpo centrale mobile (6) che, inserito nell’asola (14) del puntone centrale (7) e libero in rotazione, è nella parte inferiore simmetricamente attraversato dai due cavi flessibili con capocorda posto all’estremità delle manopole (3-3A) del manubrio, ed in uscita guidati dalle guaine (8-8A) per cavo opportunamente orientate in direzione delle ganasce frenanti anteriore e posteriore; - mezzi atti al recupero automatico del gioco costituiti da una molla (23) inserita in asse al perno centrale (20) del corpo mobile (6) , le cui estremità si impegnano nelle simmetriche sedi a lisca di pesce di cui è dotata la parte interna del puntone (7); - mezzi per attivare la molla per il recupero automatico del gioco costituiti da due alette (21-21 A) tangenti all’asse centrale (20) sede della molla, le quali, oltre un predeterminato angolo di rotazione del corpo mobile, entrano in contatto con la molla, portando in escursione la parte terminale (24-24A) impegnata nella sede a lisca di pesce permettendogli il passaggio alla tacca successiva, aumentando quindi lo sviluppo del circuito frenante in modo da ripristinare le giuste tensioni perse per usura; 2) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che per proteggere il meccanismo principale del sistema la parte superiore (19) del corpo mobile è dotata di una superficie semisferica che si presta ad assolvere la doppia funzione di carter e di spazio logo; 3) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che per rendere confortevole l’azione frenante delle mani sul cavo sono previste protezioni (5-5A) realizzate in materiale morbido che avvolgono il cavo (4-4A) in prossimità delle manopole (3-3A); 4) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il puntone centrale viene reso solidale al manubrio mediante lo stesso meccanismo di serraggio del cannotto di sterzo sul manubrio stesso, semplificando così il sistema e facilitandone il montaggio e smontaggio; 5) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che nella parte centrale del manubrio è prevista una parte cava per alloggiare una estremità del puntone centrale conformata in modo che resti una sufficiente superficie al serraggio del cannotto di sterzo; 6) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il puntone è dotato di possibilità di regolazione angolare rispetto al piano orizzontale del manubrio per permettere una personalizzata impostazione che ne rende l’uso ergonomico e funzionale anche in caso di utenti portatori di svantaggi fisici; 7) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il puntone centrale è realizzato in lamiera di acciaio o con stampi, modelli di pressofusione per materiali plastici e simili, mentre la molla è realizzata in filo armonico di acciaio pure essendo possibile usare altri materiali elastici; 8) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento centrale mobile può essere omesso, collegandosi direttamente con le guaine al puntone centrale; 9) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento centrale mobile ripartisce la frenata in maniera equivalente sui due freni e consente, variando la geometria del sistema, di predeterminare ripartizioni proporzionali; 10) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento centrale mobile integra alla funzione di ripartizione sui due assi della frenata, un sistema di recupero automatico del gioco che entra in funzione quando si rende nel tempo necessario, causa usura, ima maggiore escursione dell’azione manuale frenante, rendendo quindi il meccanismo autoregolante; 11) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento centrale mobile può essere realizzato in plastica, metallo o ripartire la composizione adottando materiali antifrizione sulle parti lavoranti in attrito e materiali con buon coefficiente di resistenza per le parti soggette a fatica; 12) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il comando meccanico/manuale può essere variato in comando idraulico sostituendo l’elemento centrale mobile e le guaine con una doppia pompa idraulica e relative tubazioni, oppure collocando le pompe a valle dell’elemento centrale mobile stesso; 13) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che consente, anche in versione singola, di comandare dispositivi diversi dalla frenatura, sia direttamente per via meccanica che, con le opportune modifiche, con l inserimento di ima pompa idraulica; 14) Sistema di cui alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le protezioni per le dita sono saldate sul cavo durante il processo produttivo dello stesso per contenere i costi di produzione ma è possibile utilizzare protezioni di forme particolari in materiali morbidi, rigidi o semirigidi da interporre tra le estremità del manubrio, dotate di appositi agganci o di perni di rotazione e i capocorda dei cavi.